El fortalecimiento de la transferencia de calor por cambio de fase a escala micro es un tema de investigación clave en el área de refrigeración microelectrónica, mientras que el análisis del patrón de flujo bifásico gas-líquido y la caída de presión en microcanales es la base para el diseño y control de sistemas microfluídicos. En este trabajo se analizan las características del flujo bifásico en microcanales rectangulares paralelos con expansión súbita mediante visualización de flujos, análisis teórico e investigación experimental. A través de experimentos de visualización, se observaron cuatro tipos típicos de flujo en microcanales rectangulares paralelos: flujo en burbujas, flujo tapón, flujo pulsátil y flujo anular. Cuando Qg=110 mL/min y Ql=20 mL/min, el flujo bifásico alcanza un estado máximo de chorro, apareciendo una proyección completa de fluido. Se estableció un modelo para predecir la caída de presión y se analizó su aplicabilidad y precisión con base en los resultados experimentales. Los resultados muestran que el modelo de predicción de caída de presión para los microcanales rectangulares paralelos con estructura de expansión súbita en el rango de flujo másico de 367~691 kg/(m2·s) tiene un error de predicción promedio del 18.56%, mejor que la precisión clásica en la literatura, y que la precisión aumenta con el aumento de la caída de presión total.

Caída de presión; microcanal; flujo bifásico gas-líquido; visualización